(57)【要約】【課題】  低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を効率よく且つ安価に得ることが可能な潤滑油基油の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の潤滑油基油の製造方法は、ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒を準備する工程、該水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧０．１〜１４ＭＰａ、平均反応温度２３０〜４３０℃、ＬＨＳＶ０．３〜３．０ｈｒ−１、水素油比５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解する工程、得られた分解生成油を蒸留分離して潤滑油留分を得る工程、及び潤滑油留分を脱ろう処理する工程を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒を準備する第１工程と、
前記水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧０．１〜１４ＭＰａ、平均反応温度２３０〜４３０℃、ＬＨＳＶ０．３〜３．０ｈｒ−１、水素油比５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解する第２工程と、
前記第２工程で得られた分解生成油を蒸留分離して潤滑油留分を得る第３工程と、
前記第３工程で得られた潤滑油留分を脱ろう処理する第４工程と
を備えることを特徴とする潤滑油基油の製造方法。
【請求項２】
前記スラックワックスの１００℃における動粘度が３．０〜２５ｍｍ２／ｓであることを特徴とする、請求項１に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項３】
前記担体が、アモルファス系複合酸化物であってＡｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、ＺｎおよびＺｒから選ばれる元素の酸化物２種類の複合による酸性質二元酸化物を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項４】
前記担体が、アモルファス系シリカ・アルミナ、アモルファス系シリカ・ジルコニア、アモルファス系シリカ・マグネシア、アモルファス系シリカ・チタニア、アモルファス系シリカ・ボリア、アモルファス系アルミナ・ジルコニア、アモルファス系アルミナ・マグネシア、アモルファス系アルミナ・チタニア、アモルファス系アルミナ・ボリア、アモルファス系ジルコニア・マグネシア、アモルファス系ジルコニア・チタニア、アモルファス系ジルコニア・ボリア、アモルファス系マグネシア・チタニア、アモルファス系マグネシア・ボリアおよびアモルファス系チタニア・ボリアから選ばれる少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項５】
前記水素化分解触媒において、前記第ＶＩａ族金属の担持量が金属１種類当たり５〜３０質量％であり、前記第ＶＩＩＩ族金属の担持量が金属１種類当たり０．２〜１０質量％であること特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の潤滑油基油の製造方法。
【請求項６】
前記水素化分解触媒は、前記担体にモリブデン及びニッケルが担持された触媒であることを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の潤滑油基油の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑油基油の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原油からの潤滑油基油の製造は以下のように行われている。まず、原油を常圧蒸留し、その残油を更に減圧蒸留し、低粘度から高粘度にわたる各種潤滑油留分及び減圧蒸留残油に分離する。減圧蒸留残油から重質潤滑油留分（ブライトストック）を得るには、減圧蒸留残油を溶剤脱れき法により処理し、アスファルト分を除去する。さらに、ブライトストックを含む各種粘度グレードの潤滑油留分について溶剤精製、水素化精製、脱ろう等の精製処理を施すことにより、潤滑油基油が製造される。
【０００３】
また、高粘度指数潤滑油基油を製造する方法として、水素化分解法が知られている。これは、減圧蒸留留出油、ブライトストックや各種ワックスまたはそれらの混合物を、高温、高圧下で触媒を用いて水素化分解し、その生成油から高粘度指数基油を製造する方法である。例えば、特許文献１にはワックスを原料油としたアルミナ触媒による水素化分解法が、また、特許文献２、３にはスラックワックスを原料油とした接触異性化法による高粘度指数潤滑油基油製造法が、それぞれ開示されている。さらに、特許文献４には、原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油とスラックワックスの混合物を水素化分解触媒の存在下で水素化分解して高粘度指数の低粘度潤滑油基油を製造する方法が開示されている。
【特許文献１】特公昭５７−１７０３７号公報
【特許文献２】特開平１−２２３１９６号公報
【特許文献３】特開平１−３０１７９０号公報
【特許文献４】特開平６−１１６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、自動車及び産業機械の分野では、高性能化及び省エネルギー化が進み、それらの装置に使用する潤滑油の性能向上が強く求められてきている。そして、潤滑油の性能は潤滑油基油の品質によるところが大きいことから、特にエンジン油や変速機油などの自動車潤滑油や建設機械用作動油等の分野では、潤滑油基油の特性改善が求められている。例えば、エンジン油に使用される潤滑油基油としては、省燃費性の向上及びＣＯ２排出量の低減の観点から、１００℃における動粘度及び−３５℃におけるＣＣＳ粘度の双方が低く、更に、蒸発性を示す指標であるＮＯＡＣＫ値が小さい低粘度基油が強く求められている。
【０００５】
しかしながら、上記従来の製造方法であっても、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を得るためには、以下の点で改善の余地がある。
【０００６】
例えば、溶剤精製法を利用した従来の製造方法の場合、高粘度指数の潤滑油基油は特定の良質な原油から製造される潤滑油留分に限定され、しかも溶剤精製工程において、抽出溶剤比を極めて高くしなければならず、製造効率及び製造コストの点で実用的ではない。
【０００７】
また、水素化分解法を利用した従来の製造方法は、減圧蒸留留出油、ブライトストック等の重質油や各種ワックス、あるいはそれらの混合物を原料油とするものであり、粘度が比較的高い留分については高粘度指数化を図ることができるが、比較的低粘度の留分（１００℃における動粘度が２．５〜７．５ｍｍ２／ｓの留分や、４０℃における動粘度が２５〜４０ｍｍ２／ｓの留分など）における粘度指数はあまり高くない。すなわち、従来の水素化分解法は、主として比較的高粘度の潤滑油基油の製造を対象としており、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油の製造には適しているとはいえない。
【０００８】
また、スラックワックスの接触異性化法の場合、スラックワックスに含有されている窒素化合物や硫黄化合物により異性化触媒が劣化しやすい。そのため、異性化工程の前に水素化精製工程を設けて窒素分及び硫黄分を十分に除去する必要があるなど、工程数の増加や、製造効率及び製造コストの増大は不可避である。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を効率よく且つ安価に得ることが可能な潤滑油基油の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の潤滑油基油の製造方法は、ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒を準備する第１工程と、該水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧０．１〜１４ＭＰａ、平均反応温度２３０〜４３０℃，ＬＨＳＶ０．３〜３．０ｈｒ−１、水素油比５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解する第２工程と、第２工程で得られた分解生成油を蒸留分離して潤滑油留分を得る第３工程と、第３工程で得られた潤滑油留分を脱ろう処理する第４工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の潤滑油基油の製造方法においては、上述の通り、水素化分解触媒としてＮＨ３脱着温度依存性評価におけるＮＨ３の脱着量が特定の条件を満たす担体に第ＶＩａ族金属と第ＶＩＩＩ族金属との双方を担持した触媒を用い、この水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を上記特定の条件下で水素化分解することによって、原料油中のスラックワックス等に由来する高分子量ｎ−パラフィンの分解異性化によるイソパラフィンの生成を効率よく且つ確実に行うことができ、且つ、生成したイソパラフィン化合物の過度の分解を充分に抑制することができるようになる。したがって、水素化分解により得られる分解生成油に、適度に枝分かれした化学構造を有する粘度指数の高い分子を適度な分子量範囲で十分量与えることができ、当該分解生成油の蒸留分離及びその潤滑油留分の脱ろう処理を経て、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を効率よく且つ安価に得ることができる。
【００１２】
更に、本発明の製造方法によれば、得られる潤滑油基油に、上記の粘度−温度特性に加えて、優れた熱・酸化安定性、並びに、添加剤が配合された場合に当該添加剤の効き目を向上させる特性を付与することができる。例えば、本発明の製造方法により得られる潤滑油に酸化防止剤を配合して潤滑油組成物を調製する場合、潤滑油基油自体の熱・酸化安定性と酸化防止剤の効き目を向上させる特性との相乗作用により、酸化防止剤の配合量が少量であっても、高水準の熱・酸化安定性を有する潤滑油組成物を得ることができる。
【００１３】
本発明においては、スラックワックスの１００℃における動粘度が３．０〜２５ｍｍ２／ｓであることが好ましい。かかるスラックワックスを用いることで、得られる潤滑油基油の低粘度化、高粘度指数化及び蒸発量の低減の全てを有効に実現することができる。
【００１４】
また、本発明で用いられる水素化分解触媒の担体は、アモルファス系複合酸化物であってＡｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、ＺｎおよびＺｒから選ばれる元素の酸化物２種類の複合による酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。なお、当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。
【００１５】
さらに、当該担体は、アモルファス系シリカ・アルミナ、アモルファス系シリカ・ジルコニア、アモルファス系シリカ・マグネシア、アモルファス系シリカ・チタニア、アモルファス系シリカ・ボリア、アモルファス系アルミナ・ジルコニア、アモルファス系アルミナ・マグネシア、アモルファス系アルミナ・チタニア、アモルファス系アルミナ・ボリア、アモルファス系ジルコニア・マグネシア、アモルファス系ジルコニア・チタニア、アモルファス系ジルコニア・ボリア、アモルファス系マグネシア・チタニア、アモルファス系マグネシア・ボリアおよびアモルファス系チタニア・ボリアから選ばれる少なくとも１種類の酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。かかるバインダーとしては、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニアもしくはクレーまたはそれらの混合物が好ましい。
【００１６】
また、本発明で用いられる水素化分解触媒においては、第ＶＩａ族金属の担持量が金属１種類当たり５〜３０質量％であり、第ＶＩＩＩ族金属の担持量が金属１種類当たり０．２〜１０質量％であることが好ましい。
【００１７】
さらに、水素化分解触媒は、担体にモリブデン及びニッケルが担持された触媒であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の潤滑油基油の製造方法によれば、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を容易に且つ確実に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
（原料油）
本発明の潤滑油基油の製造方法においては、スラックワックスを５０容量％以上含有する原料油が用いられる。なお、本発明でいう「スラックワックスを５０容量％以上含有する原料油」とは、スラックワックスのみからなる原料油と、スラックワックスと他の原料油との混合油であってスラックワックスを５０容量％以上含有する原料油との双方が包含される。
【００２０】
スラックワックスは、パラフィン系潤滑油留分から潤滑油基油を製造する際、溶剤脱ろう工程で副生するもので、スラックワックスの主成分はｎ−パラフィン及び側鎖の少ない分岐パラフィン（イソパラフィン）であり、ナフテン分や芳香族分は少ない。原料油の調製に使用するスラックワックスの動粘度は、目的とする潤滑油基油の動粘度に応じて適宜選定することができるが、本発明の潤滑油基油として低粘度基油を製造するには、１００℃における動粘度が２〜２５ｍｍ２／ｓ程度、好ましくは２．５〜２０ｍｍ２／ｓ程度、より好ましくは３〜１５ｍｍ２／ｓ程度の、比較的低粘度のスラックワックスが望ましい。また、スラックワックスのその他の性状も任意であるが、融点は、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは４５〜７０℃である。また、スラックワックスの油分は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下である。また、スラックワックスの硫黄分は、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下である。
【００２１】
原料油がスラックワックスと他の原料油との混合油である場合、当該他の原料油としては、混合油全量に占めるスラックワックスの割合が５０容量％以上であれば特に制限されないが、原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油の混合油が好ましく用いられる。
【００２２】
また、原料油がスラックワックスと他の原料油との混合油である場合、高粘度指数の基油を製造するという観点から、混合油に占めるスラックワックスの割合は、７０容量％以上がより好ましく、７５容量％以上が更により好ましい。当該割合が５０容量％未満では、得られる潤滑油基油において芳香族分、ナフテン分などの油分が増大し、潤滑油基油の粘度指数が低下する傾向にある。
【００２３】
一方、スラックワックスと併用される原油の重質常圧蒸留留出油及び／又は減圧蒸留留出油は、製造される潤滑油基油の粘度指数を高く保つため、３００〜５７０℃の蒸留温度範囲に６０容量％以上の留出成分を有する留分であることが好ましい。
（水素化分解触媒）
本発明では、ＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下である担体に、周期律表第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族金属のうち少なくとも１種類とが担持された水素化分解触媒が用いられる。
【００２４】
ここで、「ＮＨ３脱着温度依存性評価」とは、文献（Ｓａｗａ  Ｍ．，  Ｎｉｗａ  Ｍ．，  Ｍｕｒａｋａｍｉ  Ｙ．，  Ｚｅｏｌｉｔｅｓ  １９９０，  １０，  ５３２、Ｋａｒｇｅ  Ｈ．  Ｇ．，  Ｄｏｎｄｕｒ  Ｖ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．  １９９０，  ９４，  ７６５など）に紹介されている方法であり、以下のようにして行われる。先ず、触媒担体を、窒素気流下４００℃以上の温度で３０分以上前処理し、吸着分子を除去した後に、１００℃でＮＨ３を飽和するまで吸着させる。次いで、その触媒担体を１００〜８００℃まで１０℃／分以下の昇温速度で昇温してＮＨ３を脱着させ、脱着により分離されたＮＨ３を所定温度ごとにモニターする。そして、ＮＨ３の全脱着量（１００〜８００℃での脱着量）に対する、３００℃〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率を求める。
【００２５】
本発明で用いられる触媒担体は、上記のＮＨ３脱着温度依存性評価においてＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率が８０％以下のものであり、好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下である。かかる担体を用いて水素化分解触媒を構成することで、分解活性を支配する酸性質が十分に抑制されるので、水素化分解により原料油中のスラックワックス等に由来する高分子量ｎ−パラフィンの分解異性化によるイソパラフィンの生成を効率よく且つ確実に行うことができ、且つ、生成したイソパラフィン化合物の過度の分解を充分に抑制することができるようになる。その結果、適度に枝分かれした化学構造を有する粘度指数の高い分子を、適度な分子量範囲で十分量与えることができる。
【００２６】
このような担体としては、アモルファス系であり且つ酸性質を有する二元酸化物が好ましく、例えば、文献（「金属酸化物とその触媒作用」、清水哲郎、講談社、１９７８年）などに例示されている二元酸化物が挙げられる。
【００２７】
中でも、アモルファス系複合酸化物であってＡｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、ＺｎおよびＺｒから選ばれる元素の酸化物２種類の複合による酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。これらの酸性質二元酸化物の各酸化物の比率などを調整することにより、前記のＮＨ３吸脱着評価において、本目的に適した酸性質の担体を得ることができる。なお、当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。
【００２８】
さらに、当該担体は、アモルファス系シリカ・アルミナ、アモルファス系シリカ・ジルコニア、アモルファス系シリカ・マグネシア、アモルファス系シリカ・チタニア、アモルファス系シリカ・ボリア、アモルファス系アルミナ・ジルコニア、アモルファス系アルミナ・マグネシア、アモルファス系アルミナ・チタニア、アモルファス系アルミナ・ボリア、アモルファス系ジルコニア・マグネシア、アモルファス系ジルコニア・チタニア、アモルファス系ジルコニア・ボリア、アモルファス系マグネシア・チタニア、アモルファス系マグネシア・ボリアおよびアモルファス系チタニア・ボリアから選ばれる少なくとも１種類の酸性質二元酸化物を含有することが好ましい。当該担体を構成する酸性質二元酸化物は上記のうちの１種類であっても２種類以上の混合物であってもよい。また、当該担体は、上記酸性質二元酸化物からなるものであってもよく、あるいは当該酸性質二元酸化物をバインダーで結着させた担体であってもよい。かかるバインダーとしては、一般に触媒調製に使用されるものであれば特に制限はないが、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、クレーから選ばれるかまたはそれらの混合物などが好ましい。
【００２９】
本発明では、上記の担体に、周期律表第ＶＩａ族の金属（モリブデン、クロム、タングステンなど）のうち少なくとも１種類と、第ＶＩＩＩ族の金属（ニッケル、コバルト、パラジウム、白金など）のうち少なくとも１種類とが担持されて水素化分解触媒が構成される。これらの金属は、水素化能を担うものであり、酸性質担体によってパラフィン化合物が分解または枝分かれする反応を終結させ、適度な分子量と枝分かれ構造を有するイソパラフィンの生成に重要な役割を担っている。
【００３０】
水素化分解触媒における金属の担持量としては、第ＶＩａ族金属の担持量が金属１種類当たり５〜３０質量％であり、第ＶＩＩＩ族金属の担持量が金属１種類当たり０．２〜１０質量％であることが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明で用いられる水素化分解触媒においては、第ＶＩａ族金属の１種類以上の金属としてモリブデンを５〜３０質量％の範囲で含み、また、第ＶＩＩＩ族金属の１種類以上の金属としてニッケルを０．２〜１０質量％の範囲で含むことがより好ましい。
【００３２】
上記の担体と第ＶＩａ族金属の１種類以上と第ＶＩＩＩ属金属の１種類以上の金属とで構成される水素化分解触媒は、硫化した状態で水素化分解に用いることが好ましい。硫化処理は公知の方法により行うことができる。
（水素化分解工程）
本発明においては、上記の水素化分解触媒の存在下、スラックワックスを５０容量％以上含む原料油を、水素分圧０．１〜１４ＭＰａ（好ましくは１〜１４ＭＰａ、より好ましくは２〜７ＭＰａ）、平均反応温度２３０〜４３０℃（好ましくは３３０〜４００℃、より好ましくは３５０〜３９０℃）、ＬＨＳＶ０．３〜３．０ｈｒ−１（好ましくは０．５〜２．０ｈｒ−１）、水素油比５０〜１４０００ｓｃｆ／ｂ（好ましくは１００〜５０００ｓｃｆ／ｂ）で水素化分解する。
【００３３】
かかる水素化分解工程においては、原料油中のスラックワックスに由来するｎ−パラフィンを分解する過程でイソパラフィンへの異性化を進行させることにより、流動点が低く、かつ粘度指数の高いイソパラフィン成分を生ぜしめるのであるが、同時に、原料油に含まれている高粘度指数化の阻害因子である芳香族化合物を単環芳香族化合物、ナフテン化合物及びパラフィン化合物に分解し、また、高粘度指数化の阻害因子である多環ナフテン化合物を単環ナフテン化合物やパラフィン化合物に分解することができる。なお、高粘度指数化の点からは、原料油中に高沸点で粘度指数の低い化合物が少ない方が好ましい。
【００３４】
また、反応の進行度合いを評価する分解率を下記式：
（分解率（容量％））＝１００−（生成物中の沸点が３６０℃以上の留分の割合（容量％））
のように定義すると、分解率は３〜９０容量％であることが好ましい。分解率が３容量％未満では、原料油中に含まれる流動点の高い高分子量ｎ−パラフィンの分解異性化によるイソパラフィンの生成や、粘度指数の劣る芳香族分や多環ナフテン分の水素化分解が不十分となり、また、分解率が９０容量％を超えると潤滑油留分の収率が低くなり、それぞれ好ましくない。
（蒸留分離工程）
次いで、上記の水素化分解工程により得られる分解生成油から潤滑油留分を蒸留分離する。この際、軽質分として燃料油留分も得られる場合がある。
【００３５】
燃料油留分は脱硫、脱窒素が十分に行われ、また、芳香族の水素化も十分に行われた結果得られる留分である。このうち、ナフサ留分はイソパラフィン分が多く、灯油留分は煙点が高く、また、軽油留分はセタン価が高い等、燃料油としていずれも高品質である。
【００３６】
一方、潤滑油留分における水素化分解が不十分である場合には、その一部を再度水素化分解工程に供してもよい。また、所望の動粘度の潤滑油留分を得るため、潤滑油留分を更に減圧蒸留してもよい。なお、この減圧蒸留分離は次に示す脱ろう処理後に行ってもよい。
【００３７】
蒸発分離工程において、水素化分解工程で得られる分解生成油を減圧蒸留することにより、７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０、ＳＡＥ２０と呼ばれる潤滑油基油を好適に得ることができる。より具体的には、本発明においては、７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０又はＳＡＥ２０に相当する潤滑油基油として、それぞれ以下に示す性状を有する潤滑油基油を得ることができる。なお、下記の各種性状は、水素化分解、蒸留、脱ろうなどの処理を経て得られる潤滑油基油の最終的な性状である。また、本発明でいうＮＯＡＣＫ蒸発量とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８００に準拠して測定された蒸発損失量を意味する。
７０Ｐａｌｅ：１００℃における動粘度が２．５〜３．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数が１１０以上、且つ、流動点が−１５℃以下
ＳＡＥ１０：１００℃における動粘度が３．０〜５．５ｍｍ２／ｓ、粘度指数が１３０以上、−３０℃におけるＣＣＳ粘度が１６００以下、ＮＯＡＣＫ蒸発量が１５質量％以下、且つ、流動点が−１０℃以下
ＳＡＥ２０：４０℃における動粘度が２５〜４０ｍｍ２／ｓ、粘度指数が１３０以上、且つ、流動点が−１０℃以下。
【００３８】
原料油としてより低粘度のスラックワックスを使用した系は、７０ＰａｌｅやＳＡＥ１０留分を多く生成するのに適しており、原料油として本発明の範囲で高粘度のスラックワックスを使用した系はＳＡＥ２０を多く生成するのに適している。しかし、高粘度のスラックワックスを用いても、分解反応の進行程度によっては７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０を相当量生成する条件を選ぶこともできる。
（脱ろう工程）
上記の蒸留分離工程において、分解生成油から分留した潤滑油留分は流動点が高いので、所望の流動点を有する潤滑油基油を得るために脱ろうする。脱ろう処理は溶剤脱ろう法又は接触脱ろう法などの通常の方法で行うことができる。このうち、溶剤脱ろう法は一般にＭＥＫ、トルエンの混合溶剤が用いられるが、ベンゼン、アセトン、ＭＩＢＫ等の溶剤を用いてもよい。脱ろう油の流動点を−１０℃以下にするために溶剤／油比１〜６倍、ろ過温度−５〜−４５℃（好ましくは−１０〜−４０℃）の条件で行うことが好ましい。なお、ここで除去されるろう分は、スラックワックスとして、水素化分解工程に再び供することができる。
【００３９】
本発明においては、脱ろう処理に溶剤精製処理及び／又は水素化精製処理を付加してもよい。これらの付加する処理は潤滑油基油の紫外線安定性や酸化安定性を向上させるために行うもので、通常の潤滑油精製工程で行われている方法で行うことができる。
【００４０】
溶剤精製の際には、溶剤として一般にフルフラール、フェノール、Ｎ−メチルピロリドン等を使用し、潤滑油留分中に残存している少量の芳香族化合物、特に多環芳香族化合物を除去する。
【００４１】
また、水素化精製はオレフィン化合物や芳香族化合物を水素化するために行うもので、特に触媒を限定するものではないが、モリブデン等の第ＶＩａ族金属のうち少なくとも１種類と、コバルト、ニッケル等の第ＶＩＩＩ族金属のうち、少なくとも１種類を担持したアルミナ触媒を用いて、反応圧力（水素分圧）７〜１６ＭＰａ、平均反応温度３００〜３９０℃、ＬＨＳＶ０．５〜４．０ｈｒ−１の条件下で行うことができる。
【００４２】
上記構成を有する本発明の潤滑油基油の製造方法によれば、低粘度、高粘度指数且つ低蒸発性の潤滑油基油を効率よく且つ安価に得ることができ、特に、上述した７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０、ＳＡＥ２０などの潤滑油基油を製造する際に好適である。
【００４３】
また、本発明の製造方法により得られる潤滑油基油は、それ自体が優れた熱・酸化安定性を有するものであり、更に、当該潤滑油基油に添加剤が配合された場合には、当該添加剤を潤滑油基油中に十分に安定的に溶解保持しつつ、当該添加剤の機能をより高水準で発現させることができるものである。そのため、当該潤滑油基油に酸化防止剤が配合された潤滑油組成物においては、高水準の熱・酸化安定性を達成することができる。例えば、得られた潤滑油基油が７０Ｐａｌｅに相当する場合、そのＲＢＯＴ寿命を２９０ｍｉｎ以上とすることができる。また、得られた潤滑油基油がＳＡＥ１０に相当する場合、そのＲＢＯＴ寿命を３５０ｍｉｎ以上とすることができる。また、得られた潤滑油基油がＳＡＥ２０に相当する場合、そのＲＢＯＴ寿命を４００ｍｉｎ以上とすることができる。なお、本発明でいうＲＢＯＴ寿命とは、潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４に準拠して測定されたＲＢＯＴ値を意味する。
【００４４】
更に、本発明の製造方法により得られる潤滑油基油によれば、潤滑油基油自体の粘度−温度特性及び摩擦特性が優れているため、摩擦低減効果の向上、ひいては省エネルギー性の向上を達成することができる。更に、当該潤滑油基油は添加剤の効き目の点でも優れているため、当該潤滑油基油に摩擦低減剤を配合した場合には、高水準の摩擦低減効果及び省エネルギー性を達成することができる。
【００４５】
本発明の製造方法により得られる潤滑油基油は、上述のように優れた特性を有しているため、様々な潤滑油の基油として好適に用いることができる。潤滑油基油の用途としては、具体的には、乗用車用ガソリンエンジン、二輪車用ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスヒートポンプ用エンジン、船舶用エンジン、発電エンジンなどの内燃機関に用いられる潤滑油（内燃機関用潤滑油）、自動変速機、手動変速機、無断変速機、終減速機などの駆動伝達装置に用いられる潤滑油（駆動伝達装置用油）、緩衝器、建設機械等の油圧装置に用いられる油圧作動油、圧縮機油、タービン油、ギヤ油、冷凍機油、金属加工用油剤などが挙げられ、これらの用途に本発明の潤滑油基油を用いることによって、各潤滑油の粘度−温度特性、熱・酸化安定性、省エネルギー性、省燃費性などの特性の向上、並びに各潤滑油の長寿命化及び環境負荷物質の低減を高水準で達成することができるようになる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例および比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１］
先ず、アモルファス系シリカ・アルミナ（シリカ：アルミナ＝５０：５０（質量比））を用意し、ＮＨ３脱着温度依存性評価を実施したところ、ＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率は５３％であった。ＮＨ３脱着温度依存性評価における温度とＮＨ３脱着量との関係を図１に示す。このアモルファス系シリカ・アルミナにニッケル３質量％及びモリブデン１５質量％を担持し、水素化分解触媒を得た。
【００４７】
次に、得られた水素化分解触媒を硫化した状態で用い、表１に示す性状を有するスラックワックス（以下、スラックワックスＡという）を原料油として、水素分圧１０ＭＰａ、平均反応温度３３０℃，ＬＨＳＶ１．０ｈｒ−１、水素油比１０００ｓｃｆ／ｂで水素化分解を行った。更に、得られた分解生成油から、ガス、ナフサ及び中間留分を蒸留除去し、残留物から７０Ｐａｌｅ留分、ＳＡＥ１０留分及びＳＡＥ２０留分をそれぞれ分留した。水素化分解の分解率は３０容量％であった。
【００４８】
【表１】
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次に、分留したＳＡＥ１０留分について、メチルエチルケトンとトルエンとの混合溶剤を用いて、溶剤／油比３／１で溶剤脱ろうを行い、ＳＡＥ１０に相当する潤滑油基油を得た。得られた潤滑油基油の１００℃における動粘度は４．０５ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１４０、流動点は−２０℃、−３０℃におけるＣＣＳ粘度は１３９０ｍＰａ・ｓであった。また、実施例１の潤滑油基油について、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８００に準拠して、２５０℃、１時間の条件でＮＯＡＣＫ蒸発量を測定した。その結果、ＮＯＡＣＫ蒸発量は１４質量％であった。更に、ＳＡＥ１０相当の潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４に準拠して、１５０℃でのＲＢＯＴ残存寿命を測定した。その結果、ＲＢＯＴ残存寿命は３３０ｍｉｎであった。
【００４９】
上述の通り、実施例１で得られたＳＡＥ１０相当の潤滑油基油は、低粘度でありながら極めて粘度指数が高く、省燃費性に優れたエンジン油を与えることが可能な潤滑油基油であった。また、この潤滑油基油は、低温特性に優れ、蒸発性が低く、更には酸化防止性にも優れているため、総合的な見地からも、極めて高性能の潤滑油基油であった。
【００５０】
また、７０Ｐａｌｅ留分について、ＳＡＥ１０留分の場合と同様にして溶剤脱ろうを行い、７０Ｐａｌｅに相当する潤滑油基油を得た。得られた潤滑油基油の１００℃における動粘度は２．８ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１１４、流動点は−２２．５℃であり、低粘度でありながら極めて粘度指数が高い高性能の潤滑油基油であった。
【００５１】
更に、ＳＡＥ２０留分について、ＳＡＥ１０留分の場合と同様にして溶剤脱ろうを行い、ＳＡＥ２０に相当する潤滑油基油を得た。得られた潤滑油基油の４０℃における動粘度は３８．２ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１４３、ＲＢＯＴ残存寿命は４００ｍｉｎであり、低粘度でありながら極めて粘度指数が高く、更には酸化防止性に優れ、総合的な見地から高性能の潤滑油基油であった。
［実施例２］
先ず、アモルファス系シリカ・ジルコニア（シリカ：ジルコニア＝５０：５０（質量比））５０質量部と、バインダーとしてのアルミナ５０質量部とを用いて担体を調製した。この担体についてＮＨ３脱着温度依存性評価を実施したところ、ＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率は２４％であった。ＮＨ３脱着温度依存性評価における温度とＮＨ３脱着量との関係を図２に示す。この担体にニッケル３質量％及びモリブデン１５質量％を担持し、水素化分解触媒を得た。
【００５２】
このようにして得られた水素化触媒を用いたこと以外は実施例１と同様にして、水素化分解、蒸留分離、及び溶剤脱ろうを順次行い、７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０及びＳＡＥ２０に相当する潤滑油基油を得た。
【００５３】
ＳＡＥ１０に相当する潤滑油基油の１００℃における動粘度は３．９５ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１４５、流動点は−２０℃、−３０℃におけるＣＣＳ粘度は１６００ｍＰａ・ｓであった。また、実施例２の潤滑油基油について、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８００に準拠して、２５０℃、１時間の条件でＮＯＡＣＫ蒸発量を測定した。その結果、ＮＯＡＣＫ蒸発量は１３質量％であった。更に、ＳＡＥ相当の潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４に準拠して、１５０℃でのＲＢＯＴ残存寿命を測定した。その結果、ＲＢＯＴ残存寿命は３５０ｍｉｎであった。
【００５４】
上述の通り、実施例２で得られたＳＡＥ１０潤滑油基油は、低粘度でありながら極めて粘度指数が高く、省燃費性に優れたエンジン油を与えることが可能な潤滑油基油であった。また、この潤滑油基油は、低温特性に優れ、蒸発性が低く、更には酸化防止性にも優れているため、総合的な見地からも、極めて高性能の潤滑油基油であった。
【００５５】
また、７０Ｐａｌｅに相当する潤滑油基油の１００℃における動粘度は３．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１１６、流動点は−２５℃であり、低粘度でありながら極めて粘度指数が高い高性能の潤滑油基油であった。
【００５６】
更に、ＳＡＥ２０に相当する潤滑油基油の４０℃における動粘度は３９．１ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１４５、ＲＢＯＴ残存寿命は４２０ｍｉｎであり、低粘度でありながら極めて粘度指数が高く、更には酸化防止性に優れ、総合的な見地から高性能の潤滑油基油であった。
［比較例１］
先ず、アモルファス系シリカ・アルミナ（シリカ：アルミナ＝５：９５（質量比））を用意し、この担体についてＮＨ３脱着温度依存性評価を実施したところ、ＮＨ３の全脱着量に対する３００〜８００℃でのＮＨ３の脱着量の分率は９９％であった。ＮＨ３脱着温度依存性評価における温度とＮＨ３脱着量との関係を図３に示す。この担体にニッケル３質量％及びモリブデン１５質量％を担持し、水素化分解触媒を得た。
【００５７】
このようにして得られた水素化触媒を用いたこと以外は実施例１と同様にして、水素化分解、蒸留分離、及び溶剤脱ろうを順次行い、７０Ｐａｌｅ、ＳＡＥ１０及びＳＡＥ２０に相当する潤滑油基油を得た。
【００５８】
ＳＡＥ１０に相当する潤滑油基油の１００℃における動粘度は４．５ｍｍ２／ｓ、粘度指数は１２０、流動点は−２０℃、−３０℃におけるＣＣＳ粘度は２１００ｍＰａ・ｓであった。また、比較例１の潤滑油基油について、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５８００に準拠して、２５０℃、１時間の条件でＮＯＡＣＫ蒸発量を測定した。その結果、ＮＯＡＣＫ蒸発量は１３質量％であった。更に、ＳＡＥ相当の潤滑油基油にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ＤＢＰＣ）を０．２質量％添加した組成物について、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４に準拠して、１５０℃でのＲＢＯＴ残存寿命を測定した。その結果、ＲＢＯＴ残存寿命は２７０ｍｉｎであった。
【００５９】
上述の通り、比較例１で得られたＳＡＥ１０潤滑油基油においては、低粘度化及び高粘度指数化が十分に達成されておらず、酸化安定性も不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１で用いた触媒担体のＮＨ３脱着温度依存性評価結果を示すグラフである。
【図２】実施例２で用いた触媒担体のＮＨ３脱着温度依存性評価結果を示すグラフである。
【図３】比較例１で用いた触媒担体のＮＨ３脱着温度依存性評価結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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